石墨的用途 由于石墨具有許多優良的性能，因而在冶金、機械、電氣、化工、紡織、國防等工業部 門獲得廣泛應用。 作耐火材料 石墨的一個主要用途是生產耐火材料，包括耐火磚，坩堝，連續鑄造粉，鑄模芯，鑄模 洗滌劑和耐高溫材料。近年來，耐火材料工業中兩個重要的變化是鎂碳磚在煉鋼爐 內襯中被廣泛應用，以及鋁碳磚在連續鑄造中的應用。使石墨耐火材料與煉鋼業緊密相 連，全世界煉鋼業約消耗的耐火材料。 鎂碳磚鎂碳耐火材料是年代中期，由美國研制成功，年代，日本煉鋼業開 始把鎂碳磚用于水冷卻電弧爐煉鋼中。目前在世界范圍內鎂碳磚已大量用于煉鋼，并已 成為石墨的一種傳統用途。年代初，鎂碳磚開始用于氧氣頂吹轉爐的爐襯。目前英國 用作氧氣頂吹煉鋼爐襯的材料大部分是鎂碳磚，爐襯壽命為次次，而日本， 爐襯的壽命為次次。 鋁碳磚鋁碳耐火材料主要用于連續鑄造、扁鋼坯自位輸管道的堡罩，水下噴 管以及油井爆破筒等。在日本用連續鑄造生產的鋼占總生產量的以上，英國為 。 坩堝及有關制品用石墨制造的成型和耐火的坩堝及其有關制品，例如坩堝、曲 頸瓶、塞頭和噴嘴等，具有高耐火性，低的熱膨脹性，熔煉金屬過程中，受到金屬浸潤和沖 刷時亦穩定，高溫下良好的熱震穩定性和優良的熱傳導性，所以石墨坩堝及其有關制品 被廣泛用于直接熔融金屬的工藝中。 傳統的石墨粘土坩堝用含碳量大于的鱗片石墨制造，通常石墨鱗片應大于 目（-篩），而目前國外在坩堝生產技術中的重要改進是，所用石墨的類型、鱗片大小和 質量有了更大的靈活性其次是用碳化硅石墨坩堝替代了傳統的粘土石墨坩堝，這是隨 著煉鋼工業中恒壓技術的引進而產生的。采用恒壓技術還可以使小鱗片石墨得到應用， 在粘土石墨坩堝中，含碳量達的大鱗片石墨約占/，而在碳化硅石墨坩堝中，大 鱗片成分的含量僅占，石墨的含碳量降為。 煉鋼 石墨和其他雜質材料用于煉鋼工業時可作為增碳劑。滲碳使用的碳質材料的范圍 ---------------------------------------5 第一篇石墨生產新工藝新技術 很廣，包括人造石墨、石油焦、冶金焦炭和天然石墨。在世界范圍內煉鋼增碳劑用石墨仍 是土狀石墨的主要用途之一。 作導電材料 石墨在電氣工業中廣泛用來作電極、電刷、碳棒、碳管、水銀整流器的正極、石墨墊 圈、電話零件、電視機顯像管的涂層等等。其中以石墨電極應用最廣，在冶煉各種合金 鋼、鐵合金時，使用石墨電極，這時強大的電流通過電極導入電爐的熔煉區，產生電弧，使 電能轉化為熱能，溫度升高到左右，從而達到熔煉或反應的目的。此外，在電解金 屬鎂、鋁、鈉時，電解槽的陽極也用石墨電極。生產金剛砂的電阻爐也用石墨電極作爐頭 導電材料。 電氣工業中所使用的石墨，對粒度和品位要求很高。如堿性蓄電池和一些特殊的電 碳制品，要求石墨粒度控制在目目范圍內，品位 以上，有害雜質（主要是金屬鐵）要求在以下。電視機顯像管所用的石墨，粒度 要求在以下。作耐磨和潤滑材料 石墨在機械工業中常作潤滑劑。潤滑油往往不能在高速、高溫、高壓的條件下使用， 而石墨耐磨材料可以在-溫度并在很高的滑動速度下（/）不用潤滑 油工作。許多輸送腐蝕介質的設備，廣泛采用石墨材料制成活塞環、密封圈和軸承，它們 運轉時，勿需加入潤滑油，石墨乳也是許多金屬加工（拔絲、拉管）時的良好的潤滑劑。 作耐腐蝕材料 石墨具有良好的化學穩定性。經過特殊加工的石墨，具有耐腐蝕、導熱性好、滲透率 低等特點，而廣泛用于制作熱交換器、反應槽、凝縮器、燃燒塔、吸收塔、冷卻器、加熱器、 過濾器、泵等設備。這些設備用于石油化工、濕法冶金、酸堿生產、合成纖維、造紙等工業 部門，可節省大量的金屬材料。 0作鑄造、翻砂、壓模及高溫冶金材料 由于石墨的膨脹系數小，而且能耐急冷急熱的變化，可作為玻璃器皿的鑄模，使用石 墨后，黑色金屬得到的鑄件尺寸精確，表面光潔，成品率高，不經加工或稍作加工就可使 用，因而節省了大量金屬。生產硬質合金等粉末冶金工藝，通常用石墨材料制成壓耐 燒結用的舟皿。單晶硅的晶體生長坩堝、區域精煉容器、支架、夾具、感應加熱器等，都是 用高純石墨加工而成的。此外，石墨還可以作真空冶煉的石墨隔熱板和底座，高溫電阻 爐爐管、棒、板、格棚等元件。 1用于原子能工業和國防工業 0 ---------------------------------------6 第一章石墨生產新工藝新技術概述 石墨具有良好的中子減速性能，最早作為減速劑用于原子反應堆中，鈾—石墨反應 堆是目前應用較多的一種原子反應堆。作為動力用的原子能反應堆中的減速材料應當 具有高熔點、穩定、耐腐蝕的性能，石墨完全可以滿足上述要求。作為原子反應堆用的石 墨純度要求很高，雜質含量不應超過幾十個（為百萬分之一），特別是其中硼的 含量應小于。在國防工業中還用石墨制造固體燃料火箭的噴嘴，導彈的鼻錐，宇 宙航行設備的零件，隔熱材料和防射線材料。 作防垢防銹材料 石墨能防止鍋爐結垢，有關單位試驗表明，在水中加入一定量的石墨粉（每噸水大約 用），能防止鍋爐表面結垢。此外石墨涂在金屬煙囪、屋頂、橋梁、管道上可以防腐 和防銹。 石墨新用途 隨著科學技術的不斷發展，人們對石墨也開發了許多新用途。 柔性石墨制品。柔性石墨又稱膨脹石墨，是年代開發的一種新的石墨制品。 年美國研究成功柔性石墨密封材料，解決了原子能閥門泄漏問題，隨后德、日、法也 開始研制生產。這種產品除具有天然石墨所具有的特性外，還具有特殊的柔性和彈性。 因此，是一種理想的密封材料。廣泛用于石油化工、原子能等工業領域。國際市場需求 量逐年增長。